介绍各种非接开的构成，技术，模式等等。
各种非接触卡简介 概述： 为了线下商盟用户识别与消费的考虑，下面研究一下各种非接触式卡技术。谈到非接首先了解一下RFID。（Radio Frequency Identification）射频身份识别，RFID标签芯片的内部结构主要包括射频前端、模拟前端、数字基带处理单元和EEPROM存储单元四部分。根据电感耦合原理在标签天线两端产生感应电势差，形成微弱电流，当超过阈值时，激活RFID电路工作，从而对存储器进行读/写操作。RFID频率分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW），相对应：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G。
ID卡，很早的一种射频卡，出厂后便已有了卡号，每张卡的卡号都不一样，该卡号是固定不变、无法加密、无法擦写。ID卡与磁卡一样，都仅仅使用了“卡的号码”而已，卡内除了卡号外，无任何保密功能，其“卡号”是公开的。所以说ID卡就是“感应式磁卡”，由于ID卡内无寄存器，用户的权限等系统功能操作要完全依赖于计算机网络平台及数据库的支持。一般用在门禁或停车场系统用户身份识别。
IC卡，集成电路卡，将一个专用的集成电路芯片镶嵌于标准的PVC（或ABS等）塑料基片中。若按接口方式可分为：接触式IC卡：读写设备触点与IC卡触点接触后进行数据的读写。非接触式IC卡：与IC卡设备无电路接触，而是通过非接触式的读写技术进行读写。双界面卡：将接触式IC卡与非接触式IC卡组合到一张卡片中，操作独立，（但可以共用CPU和存储空间）。主流可按芯片划分：存储卡：卡内集成可编程只读存储器EEPROM，只有数据存储功能，没有数据处理能力。该卡本身不提供硬件加密功能，只能存储通过系统加密的数据，容易被破解。逻辑加密卡：卡内集成加密逻辑电路和EEPROM，加密逻辑电路在一定程度上保护卡内数据安全，但层次较低，无法防止恶意攻击。CPU卡（智能卡）：卡内集成中央处理器CPU、EEPROM、随机存储器RAM、固化的卡内操作系统COS（Chip Operating System）和只读存储器ROM。具备计算和加密能力，十分安全可靠。
IC卡绝大部分符合ISO 7816（规定接触式接口、电压等物理特性标准）或ISO14443（规定非接触式频率、信号、传输协议等标准），该标准又有Type A 和Type B两种标准。Type A 和Type B标准的主要区别在于二进制调制、编码、和反碰撞方式的不同。Type A标准产品拥有最大的市场份额。我国住建部基本采用Type A标准，二代身份证采用Type B标准。 M1卡（MIFARE I）飞利浦公司推出的一种非接触式逻辑加密IC卡，遵循ISO14443 Type A标准，M1卡的保密性良好，读写前三次确认，卡与读写器之间的通讯采用DES和RES保密交叉算法。原来早期的公交卡就是M1卡（S50）。 FeLiCa卡是索尼公司推出的非接触CPU卡。非接触标准既不符合ISO14443 Type A 也不符合Type B，索尼称为Type C。FeLiCa卡由于是CPU卡，保密性非常高，并且可以管理多个种类的数据，即可有电子货币或公交卡，也可作为学生证等ID卡功能使用。这些数据在FeliCa芯片中被独立管理。现在新公交卡采用的就是S70于此类似。 金融IC卡，以芯片作为介质的银行卡。芯片卡容量大，可以存储密钥、数字证书等。主要两种芯片卡标准，一种是国际上应用较多的EMV标准，一种是中国人民银行的PBOC2.0标准。EMV是国际金融业界对于智能卡与可使用芯片卡的POS终端机，以及银行机构交易与认证的标准规范。PBOC2.0规范（中国金融集成电路卡规范），在遵循ISO7816和ISO14443的基础上增加了电子钱包、电子现金、借记贷记等规范。可实现近端及远端支付。 金融智能SD卡，除了具有普通SD卡的数据存储功能外，内嵌了一张具有金融安全级别的智能卡作为支付信息载体，所有敏感信息都经多重加密在传输信道上。遵循银联的CupMobile规范（是依据PBOC2.0规范的，增加了应用及管理规范）。现在市面上同时支持近端远端支付的SD卡产品较少，银联也渐渐放弃CupMobile规范，在近端采用NFC技术。 以上非接触技术基本都是高频13.56 MHz（除了ID卡，低频125kHZ），在谈NFC前，先了解一下微波的RF-SIM（2.4G，开始与SIM卡联系）。RF-SIM 技术通过在SIM 卡中内嵌RFID 模块和天线，扩展了非接触通信功能，通信距离可在10 ～ 500cm 内自动调整。SIM卡部分用于正常的手机移动通讯、鉴权，仅用作与手机的物理连接；非接触界面采用2.4GHz射频接口，可以实现非电信类应用，如MIFARE应用、PBOC电子存折/电子钱包、身份识别、电子票据等应用。 NFC（Near Field Communication，近距离无线通讯）是一种近距离的无线射频识别通讯协定技术标准。由Philips，Sony主导NFC技术（上文提到M1和FeLiCa经过结合，该技术由原来的ISO14443演变为ISO18092标准）。NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，可建立近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。NFC 技术的工作频率为13.56MHz，传输速率可为106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s，未来可提高到848kbit/s 以上。NFC 终端有三种工作模式：主动模式下，NFC 终端作为一个读卡器，主动发出自己的射频场去识别和读/ 写别的NFC 设备；被动模式下，NFC终端可模拟成一个卡被读/ 写，它只在其他设备发出的射频场中被动响应；双向模式下，双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。作为一种虚拟连接器，NFC 可以满足任何两个无线设备间的数据交换，还能通过初始化设备原有的蓝牙和802.11 等无线协议，使设备能在更远距离上通信或以更高速率传输数据。 ENFC，是基于NFC 技术的一个改进方案（针对运营商而言），将移动支付应用和底层安全及射频模块进行分离，移动支付应用及支付安全（SE）放在SIM上，射频模块（CLF）放在手机专用芯片上，并与SIM卡通过C6管脚的单线协议（SWP）进行通信。 SIMPass又称双界面SIM卡，支持接触与非接触两个工作接口，接触界面实现SIM功能，非接触界面实现支付功能，兼容多个智能卡应用规范。通过两种方法实现，一种是定制手机，将天线组件内置在手机之中，手机中只要装入SIMPass卡片就可以实现非接触通信。另一种是低成本天线组，整个系统包括SIMPass卡片和一个与之配合的天线组件，需对手机改造，将SIMPass卡片和天线一起安装在手机中便可工作。业务将占用用于OTA业务的C4/C8接口（预留的高速接口），对运营商的网络将会造成一定的压力，而且只具备被动通信模式，不具点对点通信功能。 个人理解： ID卡由于无记录、无分区，只能依赖网络软件来处理各子系统的信息，这就大大增加对网络的依赖；由于ID卡内无寄存器，无法写入，系统局限性大，并难以扩展。而且ID卡没有密钥安全认证机制，安全性不高，容易被复制。而非接逻辑IC卡存储区自身分为16个分区，每个分区有不同的密码，具有多个子系统独立管理功能，如第一分区实现身份认证、第二分区实现消费（电子现金）等。可以做到完全模块化设计，以便于日后升级扩展。非接逻辑IC卡也有安全模块，可做预付费卡，虽目前可破解，但安全性还是很高的。主要缺点难以与手机形成交互，只能与手机号进行绑定，写入存储区，仅起到用户识别作用，对后台系统依赖依然很大。非接智能IC卡，虽然更好提供了模块化设计，对系统扩展性有一定帮助，并且智能IC卡对网络实时也不很是很高，安全性也非常高，但与逻辑卡一样难以与手机交互。智能金融SD卡，可以通过软件驱动与手机交互，但目前大部分应用于远端支付，与手机U盾的效果类似。而交互也非与基于SIM卡应用间的交互，主导地位依然在银联手里。并且近端支付需要加入电感线圈、通信模块等，由于MicroSD体积小，信号干扰与穿透力问题，尚未见到实际应用。RF-SIM技术基本解决了上述问题，也兼顾了运营商的地位，终端用户虽不需要更换手机，但需要更换SIM卡，用户进入有一定门槛。最重要的由于RF-SIM 技术采用2.4GHz 通信频率，与银行目前基于13.56MHz的POS标准相冲突，无法在现有金融机构的收单机具上使用，运营商需要自行铺设大量收单设备，推广难度太大。中国移动现在已经放弃，但已推的业务并没有全面停运。标准NFC技术，虽然手机设备供应商与应用提供商可以直接进行“个人化”和“发卡”，并且下载和使用各种应用，但完全绕开移动运营商，甚至利用移动运营商的用户群开展自己的应用。目前Google、Apple等厂商预通过智能手机操作系统主宰该产业。其实由于双方利益的争夺，导致了移动运营商反对标准NFC。因此，尽管标准NFC的技术已经在几年前就完全成熟，也进行了多年的推广，但在真正商用上不尽人意。所以有了ENFC，通过SWP与SIM通信，由于其安全控制还是由SIM卡完成，移动运营商对移动支付行为有了控制权。但事实上，由于所有的安全应用都放在SIM卡上，没有体现手机厂商的利益，虽然移动运营商大力鼓吹了好几年，但是手机厂商对于SWP的支持只停留在口头，全球支持SWP的手机寥寥无几，也无法进行真正商用。最后终于诞生了SIMPass，其SE和CLF都建立在SIM上，也就把标准的NFC的功能全部都集成到SIM上，肯定得到众多运营商的青睐，发卡量达到200万，但仍需要对手机进行一定改造，若遇金属后盖的手机，会对信号产生干扰，有一定局限性。同时占用了SIM端口，使高速业务受限，并且由于SIMpass由两部分组成，连接线也易损坏。 总结：
为了解决线下商盟用户识别与积分+现金消费的问题，并基于市场现状、各方利益、产品技术、前景以及后台系统建设等环节考虑，个人还是倾向于非接智能IC卡，技术成熟，成本较低（15左右，读卡设备280-800元），安全性高，扩展性强，适合各阶段性发展，虽缺少与手机应用的直接交互，但通过绑定手机号，建立鉴权平台弥补这一不足。（二维码技术，也可解决上述问题，另作讨论）。
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发表于 2012-5-11 13:55:31
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